众口一词的“不确定度就是误差范围”

            众口一词的“不确定度就是误差范围”

                                                                                                      

                                                                         史锦顺

-

不确定度是什么？

史锦顺写了一百多篇文章（大都很短），主题就是一个，就是说明、论证不确定度论是错误的。不确定度没有确定的含义，不能使用。那么这里怎么说“不确定度就是误差范围”？

史锦顺的观点十分简单，不确定度论是错误的，废弃就得了。但这个观点不那么容易被理解、被接受。

但是，毕竟史锦顺揭露的问题是客观存在。既有这些问题，总会有人认识。怎么办？大多数人顾全八大国际学术组织的面子，要维护推行不确定度论的计量领导部门的威望，而又不危害计量工作的实际，于是，众多专家与计量人员，采取了一个不约而同的办法，那就是把“不确定度”就当做“误差范围”。于是，顺应了国际潮流——说的是“不确定度”，而行的是“误差范围”。这样便可两全其美：既不得罪领导，也不违反规律。哈哈！

把不确定度当误差范围，可以两全其美。而且不确定度也只有这一条生存之路。至于“可信性”，那是不确定度论刚提出时的一种说辞，骗不了人也就不说了。如今，除规矩湾先生还在傻乎乎地重复“可信性”的废话以外，标准文件已经不见可信性的说教了。第二种说法，说不确定度是分散性的表征，这也不行。测量的问题包含分散性与偏离性两大块，而以偏离性为主。单讲分散性，是捡个芝麻丢了西瓜。于是VIM3（2008版与2012版）给出如（一）的定义。此条一出，信奉不确定度论、或不得不嘴上讲不确定度的人便纷纷说同一句话：“不确定度就是误差范围”。且看：

-

（一）VIM3

2.26 uncertainty

the half-width of an interval, having a stated coverage probability.

2.36 coverage interval

interval containing the set of true quantity values of a measurand with a stated probability.

直译：

不确定度是有特定包含概率的区间的半宽。

包含区间是以特定概率包含真值组的区间

史锦顺的综合翻译：

不确定度是以特定概率包含真值组的区间的半宽。

注意，区间是包含真值的区间。这个定义与误差范围的定义：误差元的绝对值的一定概率意义下的最大可能值，实际内容相同。因此，不能责备人家说“不确定度就是误差范围”。

-

叶培德先生最近在《中国计量》上著文说：不确定度与真值无关。这是违反VIM3的。宣传不确定度论的学者跟VIM3唱反调，不应该。规矩湾先生最近又大谈不确定度与真值无关、不确定度区间不包含真值，也在与VIM3唱反调。

-

（二）国家计量规范

中华人民共和国国家计量规范《JJF1033-2008计量标准考核规范》，在性能指标栏中印有“不确定度或准确度等级或最大允许误差”，用或字连接不确定度、准确度等级、最大允许误差，表明这三种称谓是地位相同、作用相当、含义一样。准确度等级与最大允许误差，都是指误差范围，因而，不确定度也是误差范围。

-

（三）NIM

  NIM是中国计量科学研究院的英文简称，它所研制的铯原子钟，指标有时称准确度，有时称不确定度，实际是误差范围。说明：不确定度、准确度、误差范围是一个意思。

-

（四）河南省计量院

笔者前几年见过河南省计量院的一份检定证书，印着：不确定度（准确度）******，显然这是把不确定度当准确度（即误差范围）。

-

（转下页）

有几个建标是自己真正测量去做的，大多都是照葫芦画瓢吧，按照不确定度评论的固有模式套上而已 ...
许家诚 发表于 2013-11-18 14:29

话不能说得这么绝对吧。己不所为，或者己无能为之，不能把罪名这顶帽子扣到不确定度头上呀。

接 1# 史锦顺 文

（五）NIST

NIST原名NBS，是美国的国家计量院。它研制的铯原子钟，六十年来，一直处于世界领先地位。其指标在不确定度论问世前，称准确度；1993年后称不确定度，但同时标明是多少年差一秒（准确度）；2012年又改称“不准确度”（即反说的准确度）。可见，提出不确定度论的单位NIST，也把不确定度当做误差范围。

-

（六）福禄克公司

福禄克公司是美国的著名的跨国公司，生产多种测量仪器，特别是数字万用表，有多种。福禄克公司的产品广告、产品说明书，性能指标都标“准确度”也就是误差范围。而其校准部却一律称不确定度。该公司说明：不确定度就是准确度，就是误差范围。能怪该公司吗？你VIM都这样规定吗！

-

（七）刘智敏

刘智敏先生是中国计量科学研究院的研究员，著名误差理论专家。曾任国际不确定度工作组之中国成员。

刘先生说：“测量结果的质量如何，要用不确定度来说明。不确定度愈小，测量结果对真值愈靠近，其适用价值愈高；不确定度愈大，测量结果对真值愈远离，其质量愈低，其质量愈低。”（刘智敏著《不确定度原理》序言。）这段话表明，刘先生所说的不确定度，就是误差范围。

-

（八）《机械量测量》

  美国著名教科书《机械量测量 第五版》（美Thomas G.Beckwith 等著）说：“通常可以估计一个误差的可能界限，该界限称为不确定度。”

-

（九）《电测技术》

德国著名教科书《电测技术（第八版）》（【德】 Elmar Schrüfer 著）：“给出一个范围，被测量的真值将以某个特定的概率落在这个范围内。对于被测量的这种未知性的度量即是测量不确定度”。

“不确定度分析（以前的误差分析）的任务在于界定不确定度”。

易见，本书的不确定度就是误差范围。

-

【史评】

VIM3 把不确定度说成是误差范围，是违反不确定度论提出者的原意的。VIM3是不得已而为之。本文讲的“不确定度就是误差范围”，是当前的维护不确定度论的一种说法。说的人多了，就会形成一股势力。如果单单改个名称，就把误差范围改叫不确定度，老史也可接受；但要取消不确定度评定。不确定度评定是画蛇添足，麻烦而没有用途，又弊病多多，常常出错，取消为宜。

-

　　需要说明的是，我一直强调不确定度不是误差，也不是误差范围，但从来没有说过“不确定度区间不包含真值”，我所持有的观点是：不确定度只是个区间的宽度，这个区间就是被测量真值可能存在的区间，这个区间宽度与被测量真值的大小无关。
　　我认为把不确定度与测量误差或误差范围画等号是严重的概念混淆，不确定度的定义和误差的定义以及误差范围的含义是截然不同的。
　　史老师引用了VIM3的2.26和2.36两条术语，并综合翻译为“不确定度是以特定概率包含真值组的区间的半宽”，指出“区间是包含真值的区间”，应该说原则上就是不确定度的真实写照。不确定度的确是包含被测量真值的那个区间的半宽。但接下来立即推导出“与误差范围的定义：误差元的绝对值的一定概率意义下的最大可能值，实际内容相同”，我的确不敢苟同。
　　史老师笔下的“误差元”本质上就是国家标准定义的“误差”。如果大家统一使用国家标准的定义，那么按史老师这段话可定义出：“误差的绝对值在一定概率下的最大可能值”所限定的区间就是“误差范围”。“误差的绝对值在一定概率下的最大可能值所限定的区间”与“在一定概率下可能包含被测量真值的区间”并不是同一个区间。
　　前一个区间是针对测量结果而言的，测量结果对于同一个被测对象而言因各种因素的影响而变化着，所以“误差范围”实际上是测量结果的最大变化范围，这个变化范围是通过测量得到的。
　　后一个区间是直接针对真值而言的，真值对于一个被测对象而言是客观存在且唯一的，真值本身并不变化，无非是因为误差的客观存在无法测得真值，而通过所掌握的测量方案的详细信息评估得到的。
　　误差范围和不确定度，它们的定义不同，大小的来历不同，表达的对象也不同，其区间宽度（半宽）也就不会一定相等。
　　史老师列举了一些单位、名人、书籍来证明“不确定度＝误差范围”，我认为：
　　JJF1033-2008在性能指标栏中印有“不确定度或准确度等级或最大允许误差”并不是说三者相等，而是讲三者可任选其一填写。
　　NIM和NIST研制的铯原子钟，他们有时称准确度，有时称不确定度，其实称不确定度是正确的，称准确度则是错误的，也不能用于证明“不确定度＝误差范围”。
　　“前几年见过某省计量院的一份检定证书，印着：不确定度（准确度）******”，自然因当时认识问题的不足，也不能为据。
　　至于后面的仪器厂和个别书籍的错误认识更不能为据。
　　刘智敏老师是我国误差理论和不确定度理论的先驱，和其它老一代计量工作者一起为我国乃至世界计量科技发展做出了巨大贡献。但基于不确定度的诞生也就才几十年，一个新的概念和理论从诞生到成熟应该允许有个发展时间，大家的认识深度也应该允许有个时间。我认为刘老师说的这段话应该理解为““测量结果的质量如何，要用不确定度来说明。不确定度用被测量真值可能存在的区间半宽来表示，不确定度是测量结果可疑度的大小。不确定度愈小，测量结果越可信，适用价值愈高；不确定度愈大，测量结果的可信性质量愈低，其适用价值也愈低。”因此也不能作为“不确定度＝误差范围”的证据。这是本人斗胆对刘老师这段话的理解和解读，如有偏颇还请刘老师指正。
　　最后，我斗胆提出对史老师的最后[史评]的观点：
　　VIM3 并没有把不确定度说成是误差范围，只是说了不确定度是描述测量结果品质好坏的一个参数，该参数的大小用“被测量真值可能存在的区间半宽”来表述。把不确定度理解成误差范围是错误地理解了不确定度的定义。但，若如史老师所说“如果单单改个名称，就把误差范围改叫不确定度”，我赞成史老师所说的“不确定度评定是画蛇添足”，应“取消不确定度评定”。

都知道不确定度是评出来的，但误差范围又是怎么来的？不也要评吗?所以才有两者相等的错觉，希望老师说明其区别。

回复 4# 风吹石

　　只有测量不确定度是通过所掌握的信息评估出来的，“误差范围”有两个含义，均不是评出来的。
　　其一是“计量要求”的含义。这个“误差范围”是设计人员给定的，是图纸工艺给定的，是生产标准、检定规程、校准规范规定的，也就是常说的“最大允许误差”，有时候简称“允差”所限定的范围。这个误差范围对同品种、同规格的任何一个测量设备都一视同仁要求的，每个测量设备都不例外。
　　其二是“计量特性”的含义。这个“误差范围”是检定/校准人员通过测量（检定/校准）工作得到的。通过测量得到了被检测量设备各受检点的示值误差，其中必有最大示值误差，有时简称“最大误差”。最大误差限定的范围就是该测量设备的误差范围，这个误差范围只属于该测量设备个体，同品种同规格的其它测量设备各自有各自的误差范围，每一台（件）的误差范围都可能不相同。
　　属于测量设备自己计量特性的误差范围可能在计量要求的误差范围之内，也可能大大超过计量要求的误差范围。当被检测量设备自有的误差范围在共同的“计量要求”误差范围内时，该测量设备才能够被判为合格，超过计量要求的误差范围，就要判定该测量设备不合格。这就是GB/T19022通篇所强调的计量特性“必须满足计量要求”原则的具体体现。
　　误差范围一个是给定的，另一个是通过测量得到的，两个不同的误差范围没有一个是评估出来的。

误差范围是人为给出来的没错，但这个给出也不是凭空想象的，一定要结合各种情况（人机料法环）进行评估，然后才确定一个合理的误差范围。这里的评估和不确定度的评定是完全不同的。

一个是单独要素，一个是关联要素；一个是对设备的定量，一个是对系统的定性；硬要划等号合理吗？
好似MSA工作，计量人员保证了测量设备的误差特性符合要求。但到了现场，在各种因素的影响下，一个符合预期要求的测量设备，其检测结果谁也不能保证一定就不会发生误判。

总要有一个指标来界定和解决测量可靠性评价问题。至于是不是非得用这个“不确定度”，不好评论，至少这是一套有着严谨作业流程的东东，大家都这么用了。比之早先的“精密度”“精确度”等说辞，个人觉得更真实可信。

以上是计量晚辈我的一点肤浅的了解，冒犯之处专家们莫怪。

误差范围叫贯了顺口，不确定度太咬口，费很大劲评去评来最后值也就是约误差范围的1/6

学习了，谢谢楼主

　　7楼阿友兄言之有理，误差已经解决了测量结果的准确性定量评判问题，但总要有一个指标来界定和解决测量可靠性评价问题。“不确定度”的确是当前一套有着严谨作业流程的东东，不确定度的诞生目的就是解决可靠性或可信性的定量评价问题。
　　也正如8楼所说的“不确定度太咬口”，其实我认为这完全就是个英汉翻译问题，英文uncertainty本身就是“可疑”、“半信半疑”、“不确定”的意思，如果当初就把“不确定度”翻译成“可疑度”也许比现在容易理解得多。

贴子是史老师发的，发的贴文署名也是史老师。但该贴文的如下应该是编者按是谁给的呢？

不确定度是什么？
史锦顺写了一百多篇文章（大都很短），主题就是一个，就是说明、论证不确定度论是错误的。不确定度没有确定的含义，不能使用。那么这里怎么说“不确定度就是误差范围”？

史锦顺的观点十分简单，不确定度论是错误的，废弃就得了。但这个观点不那么容易被理解、被接受。

但是，毕竟史锦顺揭露的问题是客观存在。既有这些问题，总会有人认识。怎么办？大多数人顾全八大国际学术组织的面子，要维护推行不确定度论的计量领导部门的威望，而又不危害计量工作的实际，于是，众多专家与计量人员，采取了一个不约而同的办法，那就是把“不确定度”就当做“误差范围”。于是，顺应了国际潮流——说的是“不确定度”，而行的是“误差范围”。这样便可两全其美：既不得罪领导，也不违反规律。哈哈！

把不确定度当误差范围，可以两全其美。而且不确定度也只有这一条生存之路。至于“可信性”，那是不确定度论刚提出时的一种说辞，骗不了人也就不说了。如今，除规矩湾先生还在傻乎乎地重复“可信性”的废话以外，标准文件已经不见可信性的说教了。第二种说法，说不确定度是分散性的表征，这也不行。测量的问题包含分散性与偏离性两大块，而以偏离性为主。单讲分散性，是捡个芝麻丢了西瓜。于是VIM3（2008版与2012版）给出如（一）的定义。此条一出，信奉不确定度论、或不得不嘴上讲不确定度的人便纷纷说同一句话：“不确定度就是误差范围”。且看：

回复 2# 史锦顺


    完全赞同史老师的观点，特别是建标时的不确定度评定，繁琐而没有实际意义，教条呆板，早该废止了

回复 11# 刘彦刚

       本贴全部文字，都是我一人所为。至于文中我写了三个史锦顺，意在是我个人观点，一切由叫史锦顺的我负责，没有冒充“编者按语”的意思。在文中自己叫自己的名字，似乎有点不太合乎汉语习惯，但不违反语法。名字是代号，别人能叫，自己也可以叫。以前我写文章，常称自己为“老史”。10月17日，北大物理系庆祝“物理百年”（北大于1998年建立，而于1913年始设物理学科），与相隔50年（1963年毕业）的老同学重聚 ，大家一律直呼名字，都叫我“史锦顺”，竟没有一人叫我“老史”的。另外，我有一个想法，文中“我”字太多，也不好。适当地称称名字，也可调剂气氛。年轻时读外文，看到外国人称自己的名字，还有些不习惯，久而久之，自己也这样干起来，没想到竟引起误解。其实，当今的地球村，相互影响难免。当然要反对错误的东西，比如不确定度论，我就坚决反对之。

这个比较有争议性的话题，就让学者们去研究吧

这个比较有争议性的话题，就让学者们去研究吧，我们的理解有时太过于低层次

回复  刘彦刚

       回复 11# 刘彦刚

       本贴全部文字，都是我一人所为。至于文中我写了三个史锦顺，意在是我个人观点，一切由叫史锦顺的我负责，没有冒充“编者按语”的意思。在文中自己叫自己的名字，似乎有点不太合乎汉语习惯，但不违反语法。名字是代号，别人能叫，自己也可以叫。以前我写文章，常称自己为“老史”。10月17日，北大物理系庆祝“物理百年”（北大于1998年建立，而于1913年始设物理学科），与相隔50年（1963年毕业）的老同学重聚 ，大家一律直呼名字，都叫我“史锦顺”，竟没有一人叫我“老史”的。另外，我有一个想法，文中“我”字太多，也不好。适当地称称名字，也可调剂气氛。年轻时读外文，看到外国人称自己的名字，还有些不习惯，久而久之，自己也这样干起来，没想到竟引起误解。其实，当今的地球村，相互影响难免。当然要反对错误的东西，比如不确定度论，我就坚决反对之。史锦顺 发表于 2013-11-14 11:50

    前辈书写有误喔。牛校北大，1998年建立？

完全赞同史老师的建议，要取消。

学习了！这东西一直争议着，我个人觉得不确定度没什么实际意义，走个形式而已，看着很专业，外人看不懂，内人不深解，无奈啊，模棱两可的东西不如摒弃！
         我看这块东西脑袋都大了！最烦它

我认为之所以现在还有一些业内人士不认同不确定度，归根溯源就是还是把“不确定度”与“误差”或者“误差范围”画上了等号。
　　首先我们必须搞清楚范围（区间）和范围（区间）的宽度并不是一回事。在谈到某城市的范围时，不仅仅指面积大小还包括了地点的确定。说某城市的面积大小则并不确定地点，这个面积大小很可能还适用于另外的城市。
　　测量不确定度不是被测量真值可能存在的“区间”，定义的不确定度是真值可能存在区间的“宽度（半宽）”。在未得到上游测量结果前，约定真值（参考值）是未知的，只能根据所掌握的信息评估出“宽度”，而不能知道“区间”。只有在知道了真值（约定真值）后，才能确定原来估计的“真值可能存在的区间”在哪里、有多宽。这个可能存在的区间是以真值为对称中心，不确定度为半宽的区间。
　　“误差范围”在字面上就清清楚楚地告诉我们是“范围”，而不仅仅只是范围的“宽度”。测量结果是测量者给出的测得值，是已知大小的值，这个“范围”就是以测量结果为对称中心，以最大误差（测量结果的误差）或最大允许误差（计量要求的允差）为半宽所限定的区间。在未知上游测量结果（约定真值）的情况下，可以轻轻松松地确定误差范围，但却无法确定真值可能存在的范围。不确定度怎么能够说和误差范围画等号呢？而把一个“宽度”理解成一个“范围”，则更是错用了术语的概念。

补充一点：
　　目前看来国际标准和国家标准对测量不确定度的定义及解释没有一个有把测量不确定度与误差或误差范围画等号的意思。如果标准规定的不确定度定义真的和误差范围或误差的含义相同，或者不确定度理论的领军人物也认为不确定度与误差范围含义相同，本人也将会坚决站在史老师一边，支持史老师废除测量不确定度的意见。因为同一个事、物定义为两个东西，只会给人们带来麻烦。且误差理论已深入人心，用得好好的，另用不确定度去代替误差范围，正如史老师所说的真正是“没事找事”，唯恐天下不乱。

回复 20# 规矩湾锦苑

版主这些观点都是陈词滥调，老调重弹的，没啥新意。你的观点大家都早已知道，车轱辘话翻来覆去地说，也没几个人听得进去，你觉得有意思吗？
该不会是期望大家都像你一样被洗脑吧。

不确定度这种漏洞百出的伪劣产品，没啥市场，买家有限得很！

坚决支持史老！！！

回复 17# 吉利阿友

      谢谢您指出我的错误。我诚恳接受批评。承蒙您已说我是"书写错误"，没说我是“老糊涂”，够宽容的。其实，不承认不行，我确实有些老糊涂；别人原谅我，我自己要接受教训，常在网上发表议论，又谈学术，又同人辩论，以后我更要思考再三，避免出错。笔误尚可被人一眼看出，不至于有坏影响，而学术观点的错误就可能产生危害。我认为知道目前计量界学术上的错误，不说则是更大的错误。我在学术上的态度是：谨慎立论，大胆表态，接受正确的不同意见，而明确地反对不正确意见。倘发现是自己错了，就坚决改正。能接受正确意见，能改正错误认识，才能进步。愿与网友共勉。
      话回原题。北京大学的前身是京师大学堂，成立于1898年，是戊戌变法的仅留成果。1912年，辛亥革命后改称北京大学。原址在故宫西北之沙滩（府右街），1952年院系调整搬到临近颐和园的燕园。清乾隆年间，燕园是和珅的府第与私人花园。据北大古地理专家、著名教授侯仁之讲，和珅被杀的原因是错保王子、贪赃到富可敌国，而罪名却是意图谋反，即在私家花园的湖上建有与皇家园林（慈禧改建后称的颐和园）中才能有的石坊）。民国时期，司徒雷登利用庚子赔款的美国返还款创办燕京大学时，从一位遗清室公主手中买下，辟为校园。从圆明园中移来华表、石狮子各一对，又在未名湖畔建有燕塔（巧妙地将古塔的外形与水塔的功能融为一体）。我于1956年考入北大物理系，而于1963年毕业离开。深爱燕园之美。紧张的学业之余暇，来到未名湖边，石坊、垂柳、湖光塔影，顿使人心旷神怡。如今的北大，高楼林立；唯未名湖区域有假山相隔，仍是从前的样子，仍是风景秀丽。网友去游颐和园，可到北大看看。报上曾介绍，北大与清华（北大之东邻）都定期对外开放。带着上中学的孩子到北大、清华转转，已成热点。我国的许多大学，校园都很优美，但北大之未名湖是最美的。难怪曾在燕大任教的著名美国作家斯诺要把自己骨灰葬在未名湖边的假山上。

真的是很莫名，天天折腾，吵什么呢？

一方说真值可测，一方说不可测，不讨论清这个问题，吵架没有任何价值。

我曾发了个真值是否可测的贴，可就是没见楼主正面回答，如果真的想讨论这些，请正面回答这个问题，然后再发这些贴行不。不要再误导小朋友们了。

误差理论，作为一种经典理论，已指导我们多年，是实践证明的，还会长期用下去，但也有其适用范围，即不代表其没有问题。

不确定度理论，实际上是精细化、数字化的产物，但也不代表其就完美无瑕，还在发展，而且是必然的趋势。

真的希望各位以一种科学的态度来讨论问题，而不是意气用事，还时不时用点什么阴谋论，文化革大命的口气来讨论，这样真的很无聊，更会破坏楼坛的学术氛围。

还是这句话，先讨论最根本的吧，这里请教楼主，如何才能测得一根公称长度为1米的杆的真值。

盼正面回答。谢谢

支持史老师的观点，不确定度每年的建标，CNAS扩项评来评去，繁琐不说，又没有什么实际意义。取消最好。

学术有争论，总比一滩死水要好。
      我搞计量二十年整。经历了从讲误差到评定不确定度的转变。
      误差范围不论是给定的（这个给定值不是随意的，而是通过论证的），还是通过测量得到的，是为了解决测量结果的准确性定量评判问题。评定不确定度是为了界定和解决测量可靠性评价问题。测量可靠性说白了也就是测量的准不准。
      我觉得这是为了解决同一个问题用了两种不同方法或者说是两种思路。最终都是为了解决测量结果准不准的问题。
     个人看法是这两种方法都行。
     当然，在规范文件中具体用那一种或两种都用，呵呵，就看把持话语权的行业大佬了。